一種內(nèi)外電鍍鎳磷合金煤槍的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電鍍方法，具體地說是一種內(nèi)外電鍍鎳磷合金煤槍的制造方法，屬于金屬合金電鍍技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，高爐噴煤已成為高爐煉鐵實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要技術(shù)手段，隨著高爐噴煤比的提高及相關(guān)工況條件的變化，一般高溫合金噴煤槍的材質(zhì)耐磨耐蝕性能已難以滿足高爐生產(chǎn)的需要，特別是對(duì)于在高爐風(fēng)口內(nèi)部的煤槍前端，由于溫度高，一般為1200°C以上，很容易被流動(dòng)的煤粉磨穿，從而影響高爐噴煤。煤槍前端高溫耐磨耐蝕性能的不足已成為行業(yè)的普遍缺陷。為了解決該技術(shù)問題，現(xiàn)有技術(shù)中也有增強(qiáng)電鍍的方法，但是這些方法普遍存在的問題如下:1)成本較高，工藝較為復(fù)雜；2)電鍍的穩(wěn)定性以及均勻性較差，因此，迫切需要一種新的技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明正是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種內(nèi)外電鍍鎳磷合金煤槍的制造方法，該方法工藝簡(jiǎn)單，成本較低，并且保證了電鍍液成分的均勻性。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為，一種內(nèi)外電鍍鎳磷合金煤槍的制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟，1)對(duì)槍體進(jìn)行預(yù)鍍鎳；2)對(duì)槍體進(jìn)行電鍍處理；3)對(duì)鍍件進(jìn)行熱處理，完成強(qiáng)化煤槍的制作。
[0005]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述步驟1)對(duì)槍體進(jìn)行預(yù)鍍鎳，具體操作如下，先在鋼管內(nèi)壁鍍上薄層鎳，然后在電鍍鎳磷合金，使鍍層和基體結(jié)合的更加緊密牢固，預(yù)鍍鎳的鍍液為 NiS04.7H20 和 HC1，配方為 NiS04.7H20200g/L, HC1 為 160 g/L，溫度為 20。。一30。。，時(shí)間為5-8min，電流為4.5A,電壓為1-2V。
[0006]作為本發(fā)明的一種改進(jìn),所述步驟2)對(duì)槍體進(jìn)行電鍍處理具體過程如下，21)電鍍?nèi)芤号渲?，所述電鍍?nèi)芤号浞饺缦?，硫酸?00?400g/L，氯化鎳40?45g/L，硼酸40?50g/L，次亞磷酸鎳70g/L,電鍍溫度:50°C，鍍液PH值:3_4，電流:0.5-0.6A ;22)電鍍?nèi)芤弘姌O設(shè)置，槍管內(nèi)部軸心設(shè)置內(nèi)電極，外部電極采用圓形環(huán)繞布置，槍管外部電極與槍體外壁間距為軸心電極與內(nèi)壁間距的4-6倍，外部電極設(shè)置4-6根，呈圓形均勻分布。該技術(shù)方案中，
作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述步驟3)對(duì)鍍件進(jìn)行熱處理，具體操作如下，將鍍件在惰性氣氛爐中，按2°C /min升溫速度分別升溫至500°C后，保溫2h，然后按1°C /min降溫速度降溫至室溫，最終完成強(qiáng)化煤槍制作。
[0007]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述步驟2的電鍍?nèi)芤褐羞€設(shè)置有微型泵循環(huán)系統(tǒng)，所述微型泵進(jìn)口在鍍池的底部，出口在鍍池上部。
[0008]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果如下:1)該技術(shù)方案是建立在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上不斷總結(jié)得到，并且工藝簡(jiǎn)單，容易操作成本較低；2)該發(fā)明制得的內(nèi)外N1-P合金強(qiáng)化層煤槍與普通煤槍相比，其硬度，耐磨性等指標(biāo)得到顯著提高，在高爐生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用后表明，使用本發(fā)明的煤槍壽命比普通煤槍提高3倍以上，經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益顯著。
[0009]
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明電極結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明鍍液循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為了加深對(duì)本發(fā)明的理解和認(rèn)識(shí)，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述和介紹。
[0012]實(shí)施例1:
1)對(duì)槍體進(jìn)行預(yù)鍍鎳，具體操作如下，先在鋼管內(nèi)壁鍍上薄層鎳，然后在電鍍鎳磷合金，使鍍層和基體結(jié)合的更加緊密牢固，預(yù)鍍鎳的鍍液為NiS04.7H20和HC1，配方為NiS04.7H20200g/L, HC1 為 160 g/L，溫度為 20°C —30°C，時(shí)間為 5_8min，電流為 4.5A,電壓為1-2V ；
2)在硫酸鎳300g/L，氯化鎳45g/L，硼酸40g/L，次亞磷酸鈉70 g/L，用鹽酸(或氟化鈉)調(diào)節(jié)溶液pH值至3?4，待鍍液穩(wěn)定30 min后，參見圖1所示，為了實(shí)現(xiàn)煤槍內(nèi)外兩側(cè)同時(shí)均勻電鍍強(qiáng)化層，必須保證內(nèi)外電場(chǎng)的均勻分布，電力線的均勻分布，確保內(nèi)外電場(chǎng)力相等。所以本發(fā)明在電鍍過程中，其鍍件用上下固定板固定，電極布置上的特點(diǎn)為，槍管內(nèi)部軸心設(shè)置內(nèi)電極，外部電極采用圓形環(huán)繞布置，以最大程度滿足工作電場(chǎng)的均勻。本步驟在外部電極的設(shè)置數(shù)量的確定上，推導(dǎo)過程如下:根據(jù)電場(chǎng)力公式:F=E.q可知，電場(chǎng)強(qiáng)度E相等，電荷q相等，則電場(chǎng)力F就相等；而電場(chǎng)強(qiáng)度E=U/d:U為電壓，d為電極間距，由此公式可知，當(dāng)電壓U —定時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度E電極間距d成反比。假設(shè)外電場(chǎng)力為F&內(nèi)電場(chǎng)力為F內(nèi)，外電極個(gè)數(shù)為n，每根外電極產(chǎn)生的電場(chǎng)力為則:F夕卜=1^ (i=2……n)，在F外=Fft時(shí)再根據(jù)內(nèi)外電極與槍體電極的間距，確定外電極數(shù)量η。本發(fā)明中，槍管外部電極與槍體外壁間距為軸心電極與內(nèi)壁間距的4-6倍，所以外部電極設(shè)置4-6根，呈圓形均勻分布，確保間隔角度的均勻。在實(shí)際生產(chǎn)中還需要保證總電流值達(dá)到設(shè)定電流，外圍電極為并聯(lián)，這樣能夠保證槍管內(nèi)外側(cè)電鍍N1-P合金鍍層均勻；
3)在鍍液中放入Ni25Cr20合金管鍍件電鍍42h，電鍍電流0.5A，制造出內(nèi)外置Ni_P合金強(qiáng)化層噴煤槍，500°C熱處理后，得到煤槍樣品。
[0013]樣品l:Ni_P 鍍層:
厚度:內(nèi):318μηι,夕卜:300 μ m,
P 含量 13.5%,
硬度843HV，
附著力90，
磨損率 <5*10-5g/m。
[0014]實(shí)施例2:
1)對(duì)槍體進(jìn)行預(yù)鍍鎳，具體操作如下，先在鋼管內(nèi)壁鍍上薄層鎳，然后在電鍍鎳磷合金，使鍍層和基體結(jié)合的更加緊密牢固，預(yù)鍍鎳的鍍液為NiS04.7H20和HC1，配方為NiS04 · 7H20200g/L，HC1 為 160 g/L，溫度為 20°C — 30°C，時(shí)間為 5-8min，電流為 4· 5A,電壓為1-2V ;
2)在硫酸鎳350g/L，氯化鎳48 g/L，硼酸42g/L，次亞磷酸鈉70 g/L，用鹽酸(或氟化鈉)調(diào)節(jié)溶液pH值至3?4,待鍍液穩(wěn)定30 min后，參見圖1所示，為了實(shí)現(xiàn)煤槍內(nèi)外兩側(cè)同時(shí)均勻電鍍強(qiáng)化層，必須保證內(nèi)外電場(chǎng)的均勻分布，電力線的均勻分布，確保內(nèi)外電場(chǎng)力相等。所以本發(fā)明在電鍍過程中，其鍍件用上下固定板固定，電極布置上的特點(diǎn)為，槍管內(nèi)部軸心設(shè)置內(nèi)電極，外部電極采用圓形環(huán)繞布置，以最大程度滿足工作電場(chǎng)的均勻。本步驟在外部電極的設(shè)置數(shù)量的確定上，推導(dǎo)過程如下：根據(jù)電場(chǎng)力公式：F=E. q可知，電場(chǎng)強(qiáng)度E相等，電荷q相等，則電場(chǎng)力F就相等；而電場(chǎng)強(qiáng)度E=U/d:U為電壓，d為電極間距，由此公式可知，當(dāng)電壓U —定時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度E電極間距d成反比。假設(shè)外電場(chǎng)力為F&內(nèi)電場(chǎng)力為F內(nèi)，外電極個(gè)數(shù)為n，每根外電極產(chǎn)生的電場(chǎng)力為Fi，則：F夕卜=奶（i=2……n)，在F外=Fft時(shí)再根據(jù)內(nèi)外電極與槍體電極的間距，確定外電極數(shù)量η。本發(fā)明中，槍管外部電極與槍體外壁間距為軸心電極與內(nèi)壁間距的4-6倍，所以外部電極設(shè)置4-6根，呈圓形均勻分布，確保間隔角度的均勻。在實(shí)際生產(chǎn)中還需要保證總電流值達(dá)到設(shè)定電流，外圍電極為并聯(lián)，這樣能夠保證槍管內(nèi)外側(cè)電鍍Ni-P合金鍍層均勻；
3)在鍍液中放入Ni25Cr20合金管鍍件電鍍42 h，電鍍電流0. 55A，制造出內(nèi)外置Ni-P合金強(qiáng)化層噴煤槍，50